09 同步辐射
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光子能量(eV)
同步辐射特性
2.
有强的辐射功率
•大功率的X光管的最大输出功率约10瓦 •同步辐射的功率可达几万瓦
•北京同步辐射装置的辐射功率可达6万瓦
•合肥的同步辐射装置的辐射功率为6千瓦
同步辐射特性
3. 有好的准直性
e
同步辐射光是沿电 子运动轨道的切线方向 在一个很小的角度范围 内发射出来的,在与轨 道平面的垂直方向上所 张的角度很小,因此有 很好的准直性。
7. 同步辐射是“光谱纯”的光
因为同步辐射光是电子在超高真空的环境中作加速运动而 产生的,是特别“干净”,非常“纯”的光。不像X光管, 管内有残余气体,而残余气体,受电子轰击也会发光。利 用这种“干净”的光,可作微量元素的分析、表面物理研 究、超大规模集成电路的光刻等。
同步辐射特性
8. 高度稳定性
北京同步辐射装置, 周长为240.4米,假设只有 t=100ps 一个束团运行,束团长S=3 厘米,则脉冲周期为T=0.8 微秒,脉冲宽度为τ =0.1 纳秒。人们利用这个特定 的时间结构,来研究物质 的动态和瞬态过程。
T=0.8ms
同步辐射特性
6. 同步辐射是偏振光
在电子轨道平面中的同步辐射光是完全的线偏振光,光 的电矢量就在电子的轨道平面内。这种偏振特性很有用, 是普通X光所没有的。利用偏振光可研究生物分子的旋 光性,也可以研究磁性材料。
合肥中国科技大学800Mev电子储存环
同步辐射装置简介
储存环的形状不是一个圆形,而是由40个圆弧形铝制的 扁盒子和40个长短不一的直线形铝制的扁盒子组成的一个闭 合的环,环的周长是240米,这些扁盒子叫做真空盒,里面抽 成真空度为10-9torr(1torr=1.31579×10-3大气压)的超高真 空。 在圆弧形真空盒的 上下方安装着二极磁铁, 每块重七吨,能产生 0.5—0.9特斯拉的磁场, 其使命是使电子沿圆形 轨道运动,所以也称为 弯转磁铁。
同步辐射装置
日本Spring – 8 :第三代 法国ESRF:第三代
合肥NSLS: 第二代
美国NSLS:第二代
同步辐射装置简介
(1)储存环
一台同步辐射装置 是一个非常复杂的高 科技综合工程,造价 十分昂贵。它的主体 是一台同步加速器, 在加速器的储存环中 安排若干插入件,并 在储存环上安装若干 条光束线,在每条光 束线的末端建立若干 实验站。
: 同步辐射光
理想光源
同步辐射的技术参数
电子束流强度 电子束流能量分布 电子束流运行寿命
光栅单色器
光栏
光栏
光栅
光栅方程
q
2d sinq = nl
d
光栅方程
2d sinq = nl n = 0 “0 ”级光(与l无关) n = 1 “1”级光 n = 2 “2 ”级光 n2 高阶光
分辨率 强度
光栅单色器
同步辐射应用
软X射线显微术研究活细胞的特性
• 活细胞中含有95%的水 份,光学显微镜和电子显 微镜对氢、氮、碳、氧不 易分辨。 • 波长在2.4nm~4.4nm区 间(水窗口)内的X射线与碳 的相互作用要比与氧的相 互作用强得多,就可用这 个区间的X射线来研究含水 多的活体生物样品。例如: 研究病毒对细胞的浸染。 氧X光吸收 原子截面
大型强子对撞器 (Large Hadron Collider,LHC)
直径:27公里 能量:可以将两束质子 分别加速到7TeV后相撞 成本:至少60亿欧元
同步辐射的发现
1947年4月16日,美国纽约州通用电气公司的实验室中, 正在调试一台能量为70兆电子伏的电子同步加速器,偶然从 反射镜中看到了在水泥防护墙内的加速器里有强烈“蓝白色 的弧光”,光的颜色随电子的能量变化而变化。当电子能量 降到40兆电子伏时,光变为黄色;降到30兆电子伏时,变为 红色且强度变弱;降到20兆电子伏时,就什么也看不见了。
同步辐射的特性
1. 辐射光的波长覆盖面大且连续可调
一台同步辐射装置,在 储存环中运行的电子的 能量和轨道的弯转半径 将决定这台同步加速器 所辐射的光谱形状。光 北京正负电子对撞机: 子能量范围从几个电子 所辐射的光子能量范围 0.3~2×104eV 伏特到几十 MeV,相应 相应的光的波长范围 4×103~6× 10-2nm 的波长从几微米到几百 皮米(10-12米),即从远 红外到硬X射线。
同步辐射
Synchrotron Radiation
回旋加速器
D形盒
mv 半径: r qB
出射粒子束
2m 周期: T qB
均匀磁场B
振荡器
直线加速器
实景
示意
中国科技大学的电子同步加速器: • 电子经直线加速器后达到的最终能量是200MeV; • 直线加速器的长度为35米; • 为了防护加速电子的电磁辐射,直线加速器建在坑道中; • 采用的加速设备是是微波功率源。
22GeV 同步加速器 1000GeV e+e-对撞机
3.5GeV增强器
Байду номын сангаас
加速环 600MeV,e+e-直线加速器
1011eV
电子
1011eV
正电子
对撞机模拟环境:温度是太阳表面温度的4×1011倍 宇宙诞生的最初的10-19秒
费米梦想的加速器
诺贝尔物理奖获得者费米 曾在1954年提出环绕地球建 一台加速器的设想,称为费 米的梦。其能量可达数千 TeV。
上海光源
投资12亿人民币,能量居世界第四,仅次 于日本SPring-8(8GeV)、美国APS (7GeV) 、欧洲ESRF (6GeV) 全能量注入器(包括150MeV电子直线加速器、 周长180米的全能量增强器和注入/引出系统) 电子储存环(周长432米,能量3.5GeV) 光束线和实验站组成
利用先进的加速技术,目前可以使电子束流在加速 器中稳定循环运行十几到二十几个小时,保持电子能量 与束流强度不变,从而使辐射光强有高度的稳定性。这 对于要求高精度、高分辨率的重复性的实验是必要的。 同步辐射还有一个很重要的性质,就是它的谱分布和谱 光度都是可以精确计算的。利用这个性质,可把它作为 标准来校准其它光源。
同步辐射 实验站
光电子能谱
光声光热 辐射标准与计量
软X射线显微术
光刻
光化学
红外与远红外
时间分辨光谱
扩展X光吸收精细结构
同步辐射
北京正负电子对撞机 Beijing Electron Positron Collider
中国科大国家同步辐射实验室 National Synchrotron Radiation Laboratory
的磁场
6T 1.8 T
(加Wiggler后)
2.585 KeV 6.62 KeV
北京及合肥同步辐射光源在增加Wiggler前后的一些参数
b.波荡器(undulator) 在实验中常常需要能量不高,但是亮度很高的光子 束,这可用另一种类似扭摆器的装置——波荡器来实现。 波荡器与扭摆器不同的地方,在于磁场弱周期长度 短而数目多,使用的是永磁材料。电子在波荡器中运动 的轨道也是近似于正弦曲线,但是振幅很小,如微微波 荡,所以得名波荡器。由于波荡器的磁场不大,所以它 产生的特征能量不高,但是它的周期多,而且从不同周 期上产生的光部分相干地叠加在一起,结果使得同步光 的亮度成百上千倍的增加。
电子在二极磁体磁场中运动时辐射电磁波
同步辐射装置简介
(2) 插入件
对一个储存环来说,当电子能量确定时,它产生的同步辐射 的特征能量也就完全确定,有什么办法使得在已有的同步辐射光 源上进一步提高辐射光的能量呢? 前苏联科学家金斯保发明一种 插入元件来实现这个目的。
a.扭摆器(Wiggler) 由一组N极和S极周期相间的 磁铁,安装在直线段真空盒 的上下方,电子在扭摆器的磁 场里作近似正弦曲线的扭摆 运动。
北京高能物理研究所的直线加速器: • 电子能量提高到1.1GeV; • 直线加速器长度为204米。 美国斯坦福大学直线加速器: • 电子能量提高到50GeV的加速器; • 直线加速器长度达3公里多。 为了避免不断增加速器的长度,1930年劳伦斯 提出建造回旋加速器的建议。
同步加速器
插入装置:产生各类 不同特征的同步辐射 弯转磁铁:使光 束线弯转,产生 同步辐射
扭摆器的作用是在储存环的局部区域增大磁场,在局部 形成小的电子轨道曲率半径,使得电子在作扭摆运动时 发出的同步辐射有较大的特征能量,从而达到增加高能 量光子数目的目的。
电子能量 同步辐射特征能量 Wiggler 同步辐射特征能量
(加Wiggler前) 合肥
北京 800 MeV 2500 MeV 0.517 KeV 3.31 KeV
激光
(受激发射)
自由电子激光
(第四代同步辐射)
辐射输出
电子注入
多个扭曲器排列
同步辐射装置简介
(3)光束线
光束线是把在储存环内作加速运动的高能电子所产生的 同步辐射光输送到实验站的装置,并根据不同的实验对光的 波长的不同要求,把同步辐射光单色化并使之聚焦。 总的来说,光束线的功能是把同步辐射光准直、聚焦、 单色化。 中国科技大学的同步辐射装置上已有5条光束线。
综上所述,同步辐射具有如此优良的特性,使得它 在许多领域有着重要应用。
X光电子能谱 (XPS) 紫外光电子能谱 (UPS) 红外光吸收谱
10-10 10-8 10-6 10-4
l(m)
X光 紫外光 可见光 红外光
光源的要求:
光强强、单色性高、波长合适
常规光源的缺陷
光强不强
光的波长不合适 光的波长不可调 不偏振 紫外光:100 eV-101 eV x光:103 eV
同步加速腔:加速 电子,并补充同步 辐射损失的能量
真空槽:保持10-10托以下 的气压,减少因残留气体 碰撞而损失光束线能量
四极磁铁:以透镜 机制聚焦光束线
同步加速器示意图
对撞机
对撞机组成示意
近几十年,加速器 的能量每10年提高一个 量级,加速器的尺寸由 数米增加到数十公里。 美国的LEP加速器是目 前能量最高的加速器: • 最高能量:1000 GeV • 周长: 27 km
国家同步辐射实验室建有我国第一台 以真空紫外和软X射线为主的专用同 步辐射光源。其主体设备是一台能量 为800MeV、平均流强为100~300mA的 电子储存环,用一台能量200MeV的电 子直线加速器作注入器。来自储存环 弯铁和扭摆磁铁的同步辐射特征波长 分别为2.4nm和0.5nm。
上海光源
Shanghai Synchrotron Radiation Facility
同步辐射装置简介
光源 四缝准直 前置聚焦镜 出口缝 样品 后置聚焦镜 反射镜 进入缝 衍射光栅
对于波长较长的软X射线 与真空紫外光,可采用衍 射光栅作单色仪。
全反射镜
典型的光束线安排
衍射光栅
同步辐射装置简介
(4)实验站
在每条光束线上可建若干个实验站。不同的实验站作不 同类型的科学研究,如材料、生命科学、医学等研究。不同的 研究对象,对辐射光的波长、亮度、时间分辨等有不同的要求。
垂直角f
同步辐射 特性
4. 具有很高的亮度
由于同步辐射光功率强,而且又是在一个很小的立体角中发射出 来的,能量高度集中,所以必然有很高的亮度。北京同步辐射装 置所发射的光的亮度为1013,这是属于第一代装置,目前世界上 已有第三代装置,亮度达1017~1018。
5. 脉冲光源,有特定的时间结构
在加速器储存环中电子以束团形式运动。电子束团密度决定了 光脉冲的宽度。环形加速器的周长则决定了脉冲的周期,对于1 个周长为L的加速器,由于能量为GeV量级,电子的速度已十分 接近光速(V=0.99999987c),所以脉冲周期为T=L/C 如果电子束团长度为S,则脉冲的持续时间,即脉冲宽度为 t=S/c。
这种由电子作加速运动时所辐射的电磁波是在同步加速 器上首先发现的,所以人们就称它为“同步加速器辐射”, 简称“同步辐射”。“同步辐射”的发现立即在当时的科学 界引起轰动,为同步辐射光的广泛应用揭开了序幕。
同步辐射的发展
最初,同步加速器辐射因损耗加速器能量和损害加速器部 件,被科学家看作一种需要消除的副作用. 第一代同步辐射光源. 在核物理/粒子物理研究的空挡,利 用同步加速器所发射的同步光进行科学研究,称为寄生方 式。北京高能所同步辐射装置(BSRF) 。 第二代同步辐射光源. 第一代同步辐射光源已不能满足研 究需求,建立了用专门的装置产生同步光,例如合肥同步 辐射装置。 第三代同步辐射光源. 科学家发现在储存环中加入插入件 可以使同步辐射的亮度再提高千倍以上,得到的同步辐射 主要来自插入件。台湾新竹建有一台第三代同步辐射光源 (SSRL)。 高亮度,高时间分辨力和空间分辨力.
同步辐射特性
2.
有强的辐射功率
•大功率的X光管的最大输出功率约10瓦 •同步辐射的功率可达几万瓦
•北京同步辐射装置的辐射功率可达6万瓦
•合肥的同步辐射装置的辐射功率为6千瓦
同步辐射特性
3. 有好的准直性
e
同步辐射光是沿电 子运动轨道的切线方向 在一个很小的角度范围 内发射出来的,在与轨 道平面的垂直方向上所 张的角度很小,因此有 很好的准直性。
7. 同步辐射是“光谱纯”的光
因为同步辐射光是电子在超高真空的环境中作加速运动而 产生的,是特别“干净”,非常“纯”的光。不像X光管, 管内有残余气体,而残余气体,受电子轰击也会发光。利 用这种“干净”的光,可作微量元素的分析、表面物理研 究、超大规模集成电路的光刻等。
同步辐射特性
8. 高度稳定性
北京同步辐射装置, 周长为240.4米,假设只有 t=100ps 一个束团运行,束团长S=3 厘米,则脉冲周期为T=0.8 微秒,脉冲宽度为τ =0.1 纳秒。人们利用这个特定 的时间结构,来研究物质 的动态和瞬态过程。
T=0.8ms
同步辐射特性
6. 同步辐射是偏振光
在电子轨道平面中的同步辐射光是完全的线偏振光,光 的电矢量就在电子的轨道平面内。这种偏振特性很有用, 是普通X光所没有的。利用偏振光可研究生物分子的旋 光性,也可以研究磁性材料。
合肥中国科技大学800Mev电子储存环
同步辐射装置简介
储存环的形状不是一个圆形,而是由40个圆弧形铝制的 扁盒子和40个长短不一的直线形铝制的扁盒子组成的一个闭 合的环,环的周长是240米,这些扁盒子叫做真空盒,里面抽 成真空度为10-9torr(1torr=1.31579×10-3大气压)的超高真 空。 在圆弧形真空盒的 上下方安装着二极磁铁, 每块重七吨,能产生 0.5—0.9特斯拉的磁场, 其使命是使电子沿圆形 轨道运动,所以也称为 弯转磁铁。
同步辐射装置
日本Spring – 8 :第三代 法国ESRF:第三代
合肥NSLS: 第二代
美国NSLS:第二代
同步辐射装置简介
(1)储存环
一台同步辐射装置 是一个非常复杂的高 科技综合工程,造价 十分昂贵。它的主体 是一台同步加速器, 在加速器的储存环中 安排若干插入件,并 在储存环上安装若干 条光束线,在每条光 束线的末端建立若干 实验站。
: 同步辐射光
理想光源
同步辐射的技术参数
电子束流强度 电子束流能量分布 电子束流运行寿命
光栅单色器
光栏
光栏
光栅
光栅方程
q
2d sinq = nl
d
光栅方程
2d sinq = nl n = 0 “0 ”级光(与l无关) n = 1 “1”级光 n = 2 “2 ”级光 n2 高阶光
分辨率 强度
光栅单色器
同步辐射应用
软X射线显微术研究活细胞的特性
• 活细胞中含有95%的水 份,光学显微镜和电子显 微镜对氢、氮、碳、氧不 易分辨。 • 波长在2.4nm~4.4nm区 间(水窗口)内的X射线与碳 的相互作用要比与氧的相 互作用强得多,就可用这 个区间的X射线来研究含水 多的活体生物样品。例如: 研究病毒对细胞的浸染。 氧X光吸收 原子截面
大型强子对撞器 (Large Hadron Collider,LHC)
直径:27公里 能量:可以将两束质子 分别加速到7TeV后相撞 成本:至少60亿欧元
同步辐射的发现
1947年4月16日,美国纽约州通用电气公司的实验室中, 正在调试一台能量为70兆电子伏的电子同步加速器,偶然从 反射镜中看到了在水泥防护墙内的加速器里有强烈“蓝白色 的弧光”,光的颜色随电子的能量变化而变化。当电子能量 降到40兆电子伏时,光变为黄色;降到30兆电子伏时,变为 红色且强度变弱;降到20兆电子伏时,就什么也看不见了。
同步辐射的特性
1. 辐射光的波长覆盖面大且连续可调
一台同步辐射装置,在 储存环中运行的电子的 能量和轨道的弯转半径 将决定这台同步加速器 所辐射的光谱形状。光 北京正负电子对撞机: 子能量范围从几个电子 所辐射的光子能量范围 0.3~2×104eV 伏特到几十 MeV,相应 相应的光的波长范围 4×103~6× 10-2nm 的波长从几微米到几百 皮米(10-12米),即从远 红外到硬X射线。
同步辐射
Synchrotron Radiation
回旋加速器
D形盒
mv 半径: r qB
出射粒子束
2m 周期: T qB
均匀磁场B
振荡器
直线加速器
实景
示意
中国科技大学的电子同步加速器: • 电子经直线加速器后达到的最终能量是200MeV; • 直线加速器的长度为35米; • 为了防护加速电子的电磁辐射,直线加速器建在坑道中; • 采用的加速设备是是微波功率源。
22GeV 同步加速器 1000GeV e+e-对撞机
3.5GeV增强器
Байду номын сангаас
加速环 600MeV,e+e-直线加速器
1011eV
电子
1011eV
正电子
对撞机模拟环境:温度是太阳表面温度的4×1011倍 宇宙诞生的最初的10-19秒
费米梦想的加速器
诺贝尔物理奖获得者费米 曾在1954年提出环绕地球建 一台加速器的设想,称为费 米的梦。其能量可达数千 TeV。
上海光源
投资12亿人民币,能量居世界第四,仅次 于日本SPring-8(8GeV)、美国APS (7GeV) 、欧洲ESRF (6GeV) 全能量注入器(包括150MeV电子直线加速器、 周长180米的全能量增强器和注入/引出系统) 电子储存环(周长432米,能量3.5GeV) 光束线和实验站组成
利用先进的加速技术,目前可以使电子束流在加速 器中稳定循环运行十几到二十几个小时,保持电子能量 与束流强度不变,从而使辐射光强有高度的稳定性。这 对于要求高精度、高分辨率的重复性的实验是必要的。 同步辐射还有一个很重要的性质,就是它的谱分布和谱 光度都是可以精确计算的。利用这个性质,可把它作为 标准来校准其它光源。
同步辐射 实验站
光电子能谱
光声光热 辐射标准与计量
软X射线显微术
光刻
光化学
红外与远红外
时间分辨光谱
扩展X光吸收精细结构
同步辐射
北京正负电子对撞机 Beijing Electron Positron Collider
中国科大国家同步辐射实验室 National Synchrotron Radiation Laboratory
的磁场
6T 1.8 T
(加Wiggler后)
2.585 KeV 6.62 KeV
北京及合肥同步辐射光源在增加Wiggler前后的一些参数
b.波荡器(undulator) 在实验中常常需要能量不高,但是亮度很高的光子 束,这可用另一种类似扭摆器的装置——波荡器来实现。 波荡器与扭摆器不同的地方,在于磁场弱周期长度 短而数目多,使用的是永磁材料。电子在波荡器中运动 的轨道也是近似于正弦曲线,但是振幅很小,如微微波 荡,所以得名波荡器。由于波荡器的磁场不大,所以它 产生的特征能量不高,但是它的周期多,而且从不同周 期上产生的光部分相干地叠加在一起,结果使得同步光 的亮度成百上千倍的增加。
电子在二极磁体磁场中运动时辐射电磁波
同步辐射装置简介
(2) 插入件
对一个储存环来说,当电子能量确定时,它产生的同步辐射 的特征能量也就完全确定,有什么办法使得在已有的同步辐射光 源上进一步提高辐射光的能量呢? 前苏联科学家金斯保发明一种 插入元件来实现这个目的。
a.扭摆器(Wiggler) 由一组N极和S极周期相间的 磁铁,安装在直线段真空盒 的上下方,电子在扭摆器的磁 场里作近似正弦曲线的扭摆 运动。
北京高能物理研究所的直线加速器: • 电子能量提高到1.1GeV; • 直线加速器长度为204米。 美国斯坦福大学直线加速器: • 电子能量提高到50GeV的加速器; • 直线加速器长度达3公里多。 为了避免不断增加速器的长度,1930年劳伦斯 提出建造回旋加速器的建议。
同步加速器
插入装置:产生各类 不同特征的同步辐射 弯转磁铁:使光 束线弯转,产生 同步辐射
扭摆器的作用是在储存环的局部区域增大磁场,在局部 形成小的电子轨道曲率半径,使得电子在作扭摆运动时 发出的同步辐射有较大的特征能量,从而达到增加高能 量光子数目的目的。
电子能量 同步辐射特征能量 Wiggler 同步辐射特征能量
(加Wiggler前) 合肥
北京 800 MeV 2500 MeV 0.517 KeV 3.31 KeV
激光
(受激发射)
自由电子激光
(第四代同步辐射)
辐射输出
电子注入
多个扭曲器排列
同步辐射装置简介
(3)光束线
光束线是把在储存环内作加速运动的高能电子所产生的 同步辐射光输送到实验站的装置,并根据不同的实验对光的 波长的不同要求,把同步辐射光单色化并使之聚焦。 总的来说,光束线的功能是把同步辐射光准直、聚焦、 单色化。 中国科技大学的同步辐射装置上已有5条光束线。
综上所述,同步辐射具有如此优良的特性,使得它 在许多领域有着重要应用。
X光电子能谱 (XPS) 紫外光电子能谱 (UPS) 红外光吸收谱
10-10 10-8 10-6 10-4
l(m)
X光 紫外光 可见光 红外光
光源的要求:
光强强、单色性高、波长合适
常规光源的缺陷
光强不强
光的波长不合适 光的波长不可调 不偏振 紫外光:100 eV-101 eV x光:103 eV
同步加速腔:加速 电子,并补充同步 辐射损失的能量
真空槽:保持10-10托以下 的气压,减少因残留气体 碰撞而损失光束线能量
四极磁铁:以透镜 机制聚焦光束线
同步加速器示意图
对撞机
对撞机组成示意
近几十年,加速器 的能量每10年提高一个 量级,加速器的尺寸由 数米增加到数十公里。 美国的LEP加速器是目 前能量最高的加速器: • 最高能量:1000 GeV • 周长: 27 km
国家同步辐射实验室建有我国第一台 以真空紫外和软X射线为主的专用同 步辐射光源。其主体设备是一台能量 为800MeV、平均流强为100~300mA的 电子储存环,用一台能量200MeV的电 子直线加速器作注入器。来自储存环 弯铁和扭摆磁铁的同步辐射特征波长 分别为2.4nm和0.5nm。
上海光源
Shanghai Synchrotron Radiation Facility
同步辐射装置简介
光源 四缝准直 前置聚焦镜 出口缝 样品 后置聚焦镜 反射镜 进入缝 衍射光栅
对于波长较长的软X射线 与真空紫外光,可采用衍 射光栅作单色仪。
全反射镜
典型的光束线安排
衍射光栅
同步辐射装置简介
(4)实验站
在每条光束线上可建若干个实验站。不同的实验站作不 同类型的科学研究,如材料、生命科学、医学等研究。不同的 研究对象,对辐射光的波长、亮度、时间分辨等有不同的要求。
垂直角f
同步辐射 特性
4. 具有很高的亮度
由于同步辐射光功率强,而且又是在一个很小的立体角中发射出 来的,能量高度集中,所以必然有很高的亮度。北京同步辐射装 置所发射的光的亮度为1013,这是属于第一代装置,目前世界上 已有第三代装置,亮度达1017~1018。
5. 脉冲光源,有特定的时间结构
在加速器储存环中电子以束团形式运动。电子束团密度决定了 光脉冲的宽度。环形加速器的周长则决定了脉冲的周期,对于1 个周长为L的加速器,由于能量为GeV量级,电子的速度已十分 接近光速(V=0.99999987c),所以脉冲周期为T=L/C 如果电子束团长度为S,则脉冲的持续时间,即脉冲宽度为 t=S/c。
这种由电子作加速运动时所辐射的电磁波是在同步加速 器上首先发现的,所以人们就称它为“同步加速器辐射”, 简称“同步辐射”。“同步辐射”的发现立即在当时的科学 界引起轰动,为同步辐射光的广泛应用揭开了序幕。
同步辐射的发展
最初,同步加速器辐射因损耗加速器能量和损害加速器部 件,被科学家看作一种需要消除的副作用. 第一代同步辐射光源. 在核物理/粒子物理研究的空挡,利 用同步加速器所发射的同步光进行科学研究,称为寄生方 式。北京高能所同步辐射装置(BSRF) 。 第二代同步辐射光源. 第一代同步辐射光源已不能满足研 究需求,建立了用专门的装置产生同步光,例如合肥同步 辐射装置。 第三代同步辐射光源. 科学家发现在储存环中加入插入件 可以使同步辐射的亮度再提高千倍以上,得到的同步辐射 主要来自插入件。台湾新竹建有一台第三代同步辐射光源 (SSRL)。 高亮度,高时间分辨力和空间分辨力.